【正文】 ） 建議成績(jī) ： __________ 評(píng)閱人： ____________ ____年 ___月 ___日更多 j 精品資料盡在 我的主頁 中 南 大 學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)?cè)u(píng)定表（三） 答辯記錄及意見： 答辯成績(jī) ： ____________ 答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人： __________ ______年 ___月 ___日 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組審查意見 ： 成績(jī)?cè)u(píng)定 ： ___________ 負(fù)責(zé)人 ： ___________ ___年 ___月 ___日 中南大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） I 目 錄 摘 要 .............................................................................................................................I 第一章 無縫線路概述 .................................................................................................. 1 國(guó)內(nèi)外無縫線路的發(fā)展 ...................................................................................... 1 無縫線路類型 ...................................................................................................... 2 橋上無縫線路設(shè)計(jì)原則 ...................................................................................... 3 橋上無縫線路縱向力計(jì)算研究概況 .................................................................. 3 第二章 橋上無縫線路縱向力計(jì)算理論 .................................................................... 10 概述 .................................................................................................................... 10 梁軌相互作用原理 ............................................................................................ 11 第三章 中跨度橋上無縫線路縱向力計(jì)算 ................................................................ 14 原始資料 ............................................................................................................ 14 伸縮附加力計(jì)算 ................................................................................................ 15 撓曲附加力計(jì)算 ................................................................................................ 22 第四章 軌道強(qiáng)度和穩(wěn)定性檢算以及鎖定軌溫確定 ................................................ 29 鋼軌強(qiáng)度確定的允許溫降 ................................................................................ 29 由鋼軌斷縫確定的允許溫降 ............................................................................ 31 由橋上無縫線路穩(wěn)定性確定允許溫升 ............................................................ 31 鎖定軌溫計(jì)算 .................................................................................................... 33 第五 章 橋墩檢算 ........................................................................................................ 35 支座錨栓檢算 .................................................................................................... 35 橋墩檢算 ............................................................................................................ 35 第六章 結(jié)論 ................................................................................................................ 42 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 43 中南大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） I 摘 要 為滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定、控制鋼軌斷縫等項(xiàng)要求，橋上無縫線路的設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)各種制約因素綜合考慮，合理組合 ，既要滿足軌道強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求，使鋼軌斷縫不超過允許值，又要使橋梁受力合理。 關(guān)鍵詞： 橋上無縫線路；軌道強(qiáng)度；軌道穩(wěn)定性；鎖定軌溫；橋墩檢算 中南大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 第一章 無縫線路 概述 無縫線路是現(xiàn)代化鐵路的軌道結(jié)構(gòu)型式。美國(guó)于 1933~1936 年期間，大約鋪設(shè)無縫線路 170km，以后時(shí)有間斷，發(fā)展速度比較緩慢。到 1951年為 92km； 1952年為 805km； 1956年為 3200km； 1960年為 6380km；1970 年為 12900km，并繼續(xù)以每年約 660km 的速度發(fā)展。英國(guó)鐵路的中南大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 無縫線路大部分使用 BS113A 型鋼軌（ 56kg/m），軌下基礎(chǔ)為混凝土枕或木枕，碎石道床。工地焊長(zhǎng)一般為 1000~1500m。如焊軌工廠的合理設(shè)計(jì)；工地焊接聯(lián)合接頭和斷軌再焊的新設(shè)備 新工藝；舊軌整修后焊成長(zhǎng)鋼軌，鋪設(shè)舊軌無縫線路；結(jié)合力很強(qiáng)的膠結(jié)絕緣接頭；運(yùn)輸效率很高的多層長(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸列車；新型長(zhǎng)鋼軌更換作業(yè)車；碳素鋼鋼軌與錳鋼轍叉的焊接工藝；特大橋上和小半徑曲線上鋪設(shè)無縫線路的理論和經(jīng)驗(yàn)等等。這種型式的無縫線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要特殊設(shè)備，鋪設(shè)維修方便，在溫差不大的地區(qū)，鋼軌承受的溫度力也不會(huì)太大，是一種比較好的結(jié)構(gòu)型式。根據(jù)當(dāng)?shù)剀墱貤l件，把鋼軌 內(nèi)部的溫度力每年調(diào)整放散 1~2 次。 （ 4）無縫線路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要考慮便于線路的養(yǎng)護(hù)維修。 國(guó)外研究現(xiàn)狀 德國(guó)是最早發(fā)展高速鐵路的國(guó)家之一，早在 1964 年 Siekmeier 就對(duì)軌道阻力—位移進(jìn)行了研究。日本鐵路規(guī)定了各種跨度橋梁鋪設(shè)無縫線路的技術(shù)條件，且在橋梁墩臺(tái)的計(jì)算中就考慮了無縫線路縱向力的作用。線）。 20 世紀(jì) 60 年代中期至 80 年代中期，國(guó)際鐵路聯(lián)盟（ UIC）試驗(yàn)研究所（ ORE）完成了橋上制動(dòng)力、加速力及軌道與上部結(jié)構(gòu)間的相互作用關(guān)系研究，參加單位有德國(guó)聯(lián)邦鐵路、法國(guó)國(guó)營(yíng)鐵路、原捷克斯洛伐克國(guó)家鐵路、奧地利聯(lián)邦鐵路以及荷蘭鐵路等八個(gè)國(guó)家參加，此項(xiàng)研究偏重于試驗(yàn)，試驗(yàn)準(zhǔn)備充分， 測(cè)試計(jì)劃周密，所得的結(jié)果極具參考價(jià)值，在理論方面也做了開創(chuàng)性的工作。在我國(guó)鐵路上，總長(zhǎng)超過 200m 的橋梁鋪設(shè)無縫線路，至少已有 500 余座，無縫線路研究人員及各大有關(guān)高等院校結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)新建重要干線鐵路的橋梁預(yù)留無縫線路荷載及橋上無縫線路軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，取得了階段性的成就。 1994 年耿傳智根據(jù)梁軌相互作用原理和橡膠支座的特性，提出了橡膠支座橋上無縫線路的伸縮附加力、撓曲附加力、斷軌力及支座反力的計(jì)算方法；并以中南大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 中跨度的無碴無枕梁為例進(jìn)行計(jì)算，將其與固定－活動(dòng)支座簡(jiǎn)支梁的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，為橋上無縫線路和橋梁墩臺(tái)設(shè)計(jì)提供了理論計(jì)算依據(jù)。由此得到的鋼軌附加力和梁、軌位移與用變形微分方程計(jì)算所得值相比較，證實(shí)這一力學(xué)模型的合理性。潘自立以國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)資料為基礎(chǔ)并選用合理的力學(xué)參數(shù)，將軌道結(jié)構(gòu)、橋梁作為一個(gè)整體，劃 分為桿件單元，支座、墩臺(tái)、基礎(chǔ)作為外加約束，分析其受力特性。針對(duì)常量阻力計(jì)算模型的缺點(diǎn)，建議對(duì)大跨度鐵路橋梁應(yīng)采用變量線路阻力計(jì)算模型。在明橋面上，梁上翼緣的這種縱向變形（即伸縮和位移），將梁、軌間的聯(lián)結(jié)約束，使鋼軌受到縱向力的作用。 （ 3） 斷軌力 如果在橋上發(fā)生斷軌，或者無縫線路的伸縮區(qū)設(shè)在橋上，鋼軌的伸縮也會(huì)通過梁、軌間的約束使墩臺(tái)和固定支座受到斷軌力的作用。 梁軌相互作用原理 梁軌相互作用原理：因溫度變化或列車荷載的作用，梁縱向位移，隨著梁的位移，橋面系帶動(dòng)軌枕及扣件縱向位移，并通過扣件對(duì)長(zhǎng)鋼軌施加縱向力，鋼軌受力變形后，對(duì)橋梁作用大小相等、方向相 反的反作用力，此力通過梁、支座傳遞至墩臺(tái)。 由力的平衡條件 0x?? 可得： ( ) 0dP p z dx? ? ? （ 2） 中南大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 即 ： ()dP pzdx? （ 3） 由虎克定律知 ： dy Pdx EF? （ 4） 式中： E——鋼軌鋼的彈性模量 F——鋼軌的截面積 )(122 zpEFdx yd ? （ 5） 由式（ 1）知 ： 2 2 22 2 2d y d z ddx dx dx??? （ 6） 式（ 6）代入式（ 5）得： 221 ()d z dpzd x E F d x??? （ 7） 式（ 7）為梁軌相對(duì)位移微分方程，反映了鋼軌縱向受力的靜力平衡條件，是求解橋上無縫線路縱向力問題的基本微分方程。鋼筋混凝土枕，碎石道床，其肩寬為 30 cm。 圖 32 橋墩結(jié)構(gòu)尺寸圖 伸縮附 加力 計(jì)算 基本假設(shè) （ 1）假設(shè)簡(jiǎn)支梁固定支座與梁端完全固結(jié)，活動(dòng)支座的阻力可忽略不計(jì)。 （ 2）前一荷載位置下的撓曲力對(duì)后一荷載位置下的撓曲力影響忽略不計(jì)。BB 段軌面無載情況，無縫線路縱向阻力。 中南大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 25 求得： 2 3 31 ( 6 4 )24xq lx x lEJ? ? ? ? 梁上任一截面上緣縱向位移為： 12x x lhh??? ? ? 式中 ： h1， h2——梁的上下緣至中和軸距離 ； l? ——在 x=l 時(shí)梁固定端的截面轉(zhuǎn)角； lh?2 ——梁的平移值； q——換算均布荷載；